这对孪生兄弟斗了一辈子的气,却又时刻不离
在力的世界里,有一对奇怪的孪生兄弟。
为什么说它们奇怪呢?因为他们彼此谁也瞧不起谁,可谁也离不了谁。
只要有力的地方就会看到他们的出现,只要他们一出现,就免不了的争吵。
一个说要往东走,一个偏要向西去,谁也说服不了谁。
现在你猜到我说的是谁了吧?
――――对了,就是作用力与反作用力这哥儿俩,我们也把它们合称为相互作用力。
这哥儿俩虽说是孪生兄弟,可却是处处做对,因此也算是两个死对头了。
首先,他们总是彼此作用在对方,从来不住在一起。
比如,妈妈早起做炒鸡蛋时,要先把鸡蛋磕开一个口。当鸡蛋碰到碗边的时候,鸡蛋给碗一个作用力,作用在碗边上,同时,碗也不甘示弱,在同一时间把反作用力作用在蛋壳上。结果蛋壳不如碗结实,自讨没趣,头还被碰了个口子。
这正应了那句老话:“人不犯我,我不犯人;人若犯我,我必犯人。”
其次,它们的方向总是相反的。
还是说上一个例子,当鸡蛋碰在碗上时,鸡蛋给碗的作用力方向是向下的。与此同时,鸡蛋也受到碗给它的方向向上的反作用力,并且这两个力在同一条直线上。但是它们总是分道扬镳,永远不会齐头并进。
第三,他们的大小总是相等。
要说也是,这两个力像是粘在了一起,力气一样大,经历了无数世纪,结果还是半斤八两的,谁也战胜不了谁。
他们这样斗来斗去的,着实让人头疼。
例如大炮的“后坐力”,当炮弹从炮膛中射出的时候,它的反作用力必定作用在炮膛上,而且方向相反,这样炮就会向后运动。
那么有没有办法来消除后坐力呢?
伟大的鸡蛋爱好者――达·芬奇曾设想把两门相同的大炮,炮尾顶着炮尾,同时向相反的方向射击,这样,两炮的后坐力也就抵消了。
遗憾的是,这种“双头炮”没人制造过。因为谁也不愿意在向敌人开炮的同时也轰击自己。
――这是同归于尽的打法呀!
尽管达·芬奇的想法不切实际,但是武器专家们却从中找到的闪烁的智慧之光:发射炮弹时产生的后坐力,可以用同时向后抛射一些东西的方法来抵消。
――现代的无后坐力炮就是利用这个原理制成的。这种炮在向前发射炮弹时,也会向后喷射产生气体,从而抵消后坐力。
不过,这样一来,每发一枚炮弹就多消耗很多火药。但是,因为这样的无后坐力炮做出来比较小巧,一辆卡车就可以装好几门大口径的无后坐力炮,而产生同样的威力的一门野炮则有几吨重!
在第二次世界大战及战后年代,无坐力炮在各国军队中得到广泛应用,主要用于近距离射击坦克等装甲目标。
20世纪70年代以后,随着反坦克导弹和单兵火箭的发展,发达国家军队已不再装备无坐力炮。
那么,无后坐力炮是不是真正地消灭了炮弹出膛的反作用力呢?
其实并没有,它只是又增加了一对作用力和反作用力,使两个作用在炮膛上的反作用力互相抵消了。
看到这里,你是不是要对相互作用力义愤填膺了?
消消气,其实他们也并不是一无是处,功劳也是有的。
且不说没有相互相作用力我们将寸步难行。――想一想,设想一下你站在光滑的冰面向后蹬地不停地摔爬在冰面上,看着磕掉的一颗颗带血的牙齿就明白了。
我们的老祖宗很早就发现相互作用力这一怪脾气,制成了起火、爆竹等节日烟火。它们在一飞冲天时就利用了相互作用力。
这些“草根”经过一代又一代的演化,终于脱胎换骨,变身成现在最高大上的交通工具―――火箭。
火箭点火后,燃料燃烧后向下喷出燃气,给燃气一个向下的力,这时向后运动的燃气也不甘示弱,回过头立马给火箭一个向上的力。
燃气对火箭向上的力,“一脚把火箭踢上了天”!
当火箭发动机停止工作,不再向后喷出燃气,火箭也能凭借惯性继续向前飞行了,直到把卫星送到指定的地点。
――这个时候,相互作用力这哥俩儿也就同时失踪了。
看来,这两兄弟还真是形影不离生死相依呀!
此正是:
相互作用共存亡,
彼此作用在对方。
大小相等方向反,
且在同一直线上。
境自远尘皆入咏 物含妙理总堪寻